下穿重載高速公路箱型橋頂進(jìn)施工技術(shù)研究

韋志鵬 虞凌超 張有海

（1、浙江登峰交通集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 311201 2、杭州蕭山城市建設(shè)發(fā)展有限公司，浙江 杭州 310000 3、杭州市蕭山區(qū)交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310000）

不同的橋梁型式有不同的適用范圍，同時(shí)橋梁的不同型式將會決定橋梁的施工方法、建設(shè)速度、工程造價(jià)、橋梁美學(xué)以及橋梁建成后的養(yǎng)護(hù)維修等諸多問題，所以橋梁的施工方法選擇歷來是公路工程建設(shè)中的重大問題，它將直接影響公路工程的建設(shè)質(zhì)量，橋梁建成以后的運(yùn)營安全等。

1 頂進(jìn)工程概述

邢威高速公路邢臺南互通簡易輔道10+907.394 1-11.5箱形框架橋工程正交與石安高速公路394+950處，采用對頂法施工。邢臺市交通局高速公路管理處、省廳、省公路局、項(xiàng)目辦、石安高速公路管理處協(xié)商，施工中石安高速公路K394+500-K395+500段半幅雙向行車、半幅斷交施工；采用半幅開挖后快速頂進(jìn)、回填路基、恢復(fù)路面的方法。該框架橋采用東西兩幅對頂，兩幅長度分別為15.025m、16.135m，首先進(jìn)行西半幅的試頂和頂進(jìn)工作，而后進(jìn)行東半幅施工。施工采用9套千斤頂和油泵。千斤頂用中原預(yù)應(yīng)力工藝設(shè)備廠的YDD3000臺座式千斤頂，油泵用同廠配套的ZB2×2/50型電動(dòng)油泵。

2 頂進(jìn)工藝

框架橋養(yǎng)生強(qiáng)度達(dá)到100%，并且就位基坑處理完畢后，可以頂進(jìn)。

2.1 頂進(jìn)設(shè)備作業(yè)前的準(zhǔn)備

按規(guī)定對千斤頂和油泵進(jìn)行校正和標(biāo)定，并符合千斤頂、油泵、壓力表的技術(shù)參數(shù)。清潔油泵的油箱，按規(guī)定用油；檢查油泵門，應(yīng)開閉良好，不堵塞，不漏油。千斤頂應(yīng)保持清潔。支撐圓錐處，小活塞應(yīng)居中心，回油后活塞能自動(dòng)退回原位。千斤頂在最大壓力下停息5分鐘，壓力值變化不得超過3%。檢查千斤頂和油泵的油管有無裂縫，接頭是否牢靠。高壓軟管使用時(shí)，其彎曲半徑不得小于20cm。傳力用的頂鐵、墊板、橫梁等應(yīng)質(zhì)量合格數(shù)量齊全，受力面平整。

2.2 頂進(jìn)設(shè)備在作業(yè)中注意事項(xiàng)

油泵的操作應(yīng)徐徐加壓，緩緩回油，平穩(wěn)，無沖擊，不得猛搖急放，以免損壞油壓表、油泵和千斤頂。在頂進(jìn)作業(yè)中，嚴(yán)禁工作油壓力超過額定壓力。千斤頂加壓應(yīng)平穩(wěn)、均勻、緩慢，在卸載時(shí)，應(yīng)慢慢打開回油閥，使油壓徐徐下降。在千斤頂負(fù)壓的情況下，不得拆卸油頂和油管路，也不得擰動(dòng)任何部位的螺絲。油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若有不正常現(xiàn)象，應(yīng)立即停止檢修。作業(yè)后，千斤頂各油缸應(yīng)回頂?shù)降祝胖檬覂?nèi)，加罩防塵，按保養(yǎng)規(guī)程的規(guī)定對整機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)。千斤頂外露工作表面應(yīng)擦拭干凈，外表應(yīng)保持清潔，搬運(yùn)時(shí)應(yīng)防止碰撞。卸下油管后的油泵及千斤頂?shù)倪M(jìn)出油口應(yīng)分別用防護(hù)套封住，防止灰塵等雜物進(jìn)入。

2.3 頂進(jìn)設(shè)備的安裝與調(diào)試

將千斤頂安裝在框架橋底版后的拖板上，從中間向兩邊對稱分布，橫向間距150cm。頂柱位置應(yīng)與頂力線一致，并與橫梁和后背垂直，接逢處應(yīng)用鋼板楔緊，各行頂鐵的松緊度應(yīng)保持一致。安裝橋體頂進(jìn)測量用的觀測尺、水準(zhǔn)儀，定位后應(yīng)對準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)。合理布置現(xiàn)場照明，保證能24小時(shí)作業(yè)。建立現(xiàn)場指揮小組，編制作業(yè)人員表，明確其分工和職責(zé)，責(zé)任落實(shí)到人。試調(diào)時(shí)頂進(jìn)作業(yè)所需的機(jī)械設(shè)備、勞力和物資應(yīng)到位，各種人員應(yīng)到位并做好頂進(jìn)前的技術(shù)交底工作。

2.4 頂進(jìn)

作業(yè)人員、頂進(jìn)設(shè)備全部到位后開始頂進(jìn)。橋體起動(dòng)時(shí)，各部位及觀測點(diǎn)設(shè)專人觀察情況。開泵后，當(dāng)油泵升高到5Mpa時(shí)，應(yīng)停泵檢查一次，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即處理。而后每次升壓只增加1Mpa，而且按從中間向兩邊的次序?qū)ΨQ進(jìn)行。將頂進(jìn)所用千斤頂自左向右編號1至9，5號先增加1Mpa，而后是4號和6號同時(shí)增加1Mpa，再后依次是3號和7號；2號和8號；1號和9號。重復(fù)這個(gè)循環(huán)，直至橋體起動(dòng)。這樣可以保證橋體對稱受力，防止側(cè)偏。在橋體兩側(cè)向外5cm處，滑板上20cm處，平行與橋體設(shè)計(jì)軸線方向拉緊一鋼絲。在橋體底版前后四角，滑板上21cm處，各向外固定一水平鋼板尺，伸出橋體10cm。在橋體頂進(jìn)過程中，利用鋼絲和鋼板尺之間的距離，判斷橋體是否側(cè)偏；并根據(jù)側(cè)偏及時(shí)糾正，使橋體沿著設(shè)計(jì)軸線方向前進(jìn)。在每次頂進(jìn)前應(yīng)檢查液壓系統(tǒng)、傳力設(shè)備、后背和滑板等變化情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。頂進(jìn)時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)站在安全地帶，頂進(jìn)設(shè)備禁止在受力情況下進(jìn)行維修和調(diào)整，禁止在頂鐵上站人，以防高壓油噴出或頂鐵蹦起傷人。每次頂進(jìn)后接換頂鐵和頂柱時(shí)，應(yīng)按軸線方向調(diào)直，并應(yīng)與橫梁和后背垂直，其接觸面應(yīng)與鋼板楔緊。頂柱上方應(yīng)及時(shí)壓土，保證傳力設(shè)備的穩(wěn)定性。

頂進(jìn)中，觀測人員應(yīng)對每一頂程的進(jìn)尺、軸線和高程偏差、千斤頂開啟數(shù)量、油泵壓力、即時(shí)頂力等進(jìn)行記錄，并應(yīng)將頂進(jìn)偏差及時(shí)通知現(xiàn)場指揮人員采取措施矯正。頂進(jìn)軸線偏差的調(diào)整。第一，當(dāng)橋體斜度較小時(shí)，可調(diào)整軸線兩側(cè)頂力進(jìn)行矯正。第二，當(dāng)橋體斜度較大時(shí)，可利用橫梁和千斤頂對橋體側(cè)向用力，來進(jìn)行矯正。由于本工程采用開挖頂進(jìn)，橋體就位基坑提前進(jìn)行處理，所以高程不會出現(xiàn)偏差。橋體頂進(jìn)到位后，應(yīng)及時(shí)頂進(jìn)設(shè)備，恢復(fù)路基路面。

2.5 測量監(jiān)控

頂進(jìn)施工時(shí)應(yīng)對橋體各部位、頂力體系和后背不斷地進(jìn)行觀測、記錄、分析和控制。發(fā)現(xiàn)變形和位移時(shí)應(yīng)立即調(diào)整，以保證頂進(jìn)施工安全。測量監(jiān)控橋體軸線、高程和橋體結(jié)構(gòu)變形。觀測儀器應(yīng)設(shè)在受力影響區(qū)以外，并應(yīng)設(shè)置防雨照明設(shè)施。在頂進(jìn)過程中應(yīng)觀測頂柱軸線方向的變形和橫向穩(wěn)定性。對聯(lián)系橫梁應(yīng)觀測著力點(diǎn)附近的變形，保證傳力體系工作正常。在頂進(jìn)過程中，應(yīng)觀測后背變形和受力影響區(qū)內(nèi)土體的情況。頂進(jìn)就位后，繪出全過程頂力變化曲線。

3 試頂總結(jié)報(bào)告

3.1 頂進(jìn)數(shù)據(jù)匯總

數(shù)據(jù)計(jì)算

（1）起動(dòng)頂力

起動(dòng)時(shí)壓力表讀數(shù)：11，12，12，12，12，12，12，12，11

取平均數(shù)：（11+12+12+12+12+12+12+12+11）÷9=11.78

起動(dòng)頂力：9×(11.78÷50×300)=636 噸

（2）起動(dòng)系數(shù)

起動(dòng)系數(shù)=起動(dòng)頂力÷框架橋自重=636÷1382.75=0.46

（3）頂進(jìn)頂力

頂進(jìn)時(shí)壓力表讀數(shù)：7.5，8，8，8，8，8，8，8，7.5

取平均數(shù)：(7.5+8+8+8+8+8+8+8+7.5)÷9=7.89

頂進(jìn)頂力：9×(7.89÷50×300)=426 噸

（4）潤滑層摩阻系數(shù)

潤滑層摩阻系數(shù)=頂進(jìn)頂力÷框架橋自重=426÷1382.75=0.31

結(jié)論。該隔離層成功有效，該潤滑層摩阻系數(shù)為0.31，頂進(jìn)起動(dòng)系數(shù)為0.46。

3.2 頂進(jìn)過程中的注意事項(xiàng)

避免后背橫梁不直。處理方法：在其與后背梁之間用水沉法灌砂。避免側(cè)偏。

3.3 處理方案

人工配合機(jī)械挖至框架橋底版底面下20cm處，人工整平；用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓四遍。自西向東分四幅（東側(cè)為八幅）做滑板和導(dǎo)梁，每幅長5.5米。導(dǎo)梁與滑板一起澆注，自框架橋兩側(cè)1cm處向外，寬60cm，比滑板高10cm?；搴蛯?dǎo)梁采用525#硫鋁酸鹽水泥的C40快硬水泥混凝土澆注。自西向東先進(jìn)行1、3幅，養(yǎng)生12小時(shí)后澆注2、4幅。每幅養(yǎng)生24小時(shí)后，可以做石蠟潤滑層。在滑板上做1cm厚，在兩側(cè)導(dǎo)梁內(nèi)側(cè)做0.5cm厚。石蠟潤滑層完成后即可頂進(jìn)。

為保證框架橋順利進(jìn)入導(dǎo)梁，在新滑板入口處，做1米長的八字型開口導(dǎo)梁。當(dāng)框架橋有側(cè)向偏差時(shí)，可在入口1米進(jìn)行糾偏使之進(jìn)入導(dǎo)梁。

[1]孫大權(quán).公路工程施工方法與實(shí)例.北京：人民交通出版社，2003

[2]文德云.公路施工安全技術(shù).北京：人民交通出版社，2003

[3]楊文淵.實(shí)用土木工程手冊.北京：人民交通出版社，2001

[4]徐關(guān)輝，胡明義，公路橋涵設(shè)計(jì)手冊梁橋（上、下），北京：人民交通出版社，2004

[5]蔚建華.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn).北京：人民交通出版社，2005

[6]文德云.公路工程施工現(xiàn)場控制要點(diǎn).北京：人民交通出版社，2003